JP6881361B2 - Robot control device, robot and control method - Google Patents

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Description

この発明は、ロボットの制御装置、およびロボットの制御方法に関する。 The present invention relates to a robot control device and a robot control method.

特許文献1には、嵌合作業を行なうロボットの制御方法が開示されている。この方法では、所定作業が所定時間に達成しないときに、他の制御である修正動作を行っている。ここで、修正動作とは、挿入または圧入等の動作が正常終了しない場合の修正動作である。 Patent Document 1 discloses a control method for a robot that performs a fitting operation. In this method, when a predetermined work is not achieved within a predetermined time, another control, a correction operation, is performed. Here, the correction operation is a correction operation when an operation such as insertion or press fitting does not end normally.

特開2015−157340号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-157340

しかしながら、特許文献1の方法で行われている判断は、修正動作を行うための判断であり、場合によっては、全体の動作時間である許容サイクルタイムが長くなってしまう。 However, the determination made by the method of Patent Document 1 is a determination for performing a correction operation, and in some cases, the permissible cycle time, which is the total operation time, becomes long.

そこで、この発明の課題は、修正動作を行う場合であっても、全体の動作時間である許容サイクルタイムを短くすることのできるロボットの制御装置、および制御方法を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a robot control device and a control method capable of shortening an allowable cycle time, which is an overall operation time, even when performing a correction operation.

上記課題を解決するため、この開示のロボットの制御装置は、
挿入または圧入動作を行うロボットの制御装置であって、
挿入または圧入動作が正常終了しない場合の修正動作を開始した時点からの経過時間を計測する計測部と、
予め設定された前記修正動作全体の許容時間から、前記修正動作の開始から終了までの時間を差し引いて、前記修正動作全体の残り時間を算出する算出部と、
前記残り時間と、前記修正動作の開始から終了までの経過時間である動作必要時間とを比較する比較部と、
前記残り時間が前記動作必要時間よりも小さい場合に、前記許容時間が経過する前に、前記修正動作を中断する制御部と、を備える、
ことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the robot control device of this disclosure is
A control device for a robot that performs insertion or press-fitting operations.
A measuring unit that measures the elapsed time from the start of the correction operation when the insertion or press-fitting operation does not end normally, and
A calculation unit that calculates the remaining time of the entire correction operation by subtracting the time from the start to the end of the correction operation from the preset allowable time of the entire correction operation.
A comparison unit that compares the remaining time with the required operation time, which is the elapsed time from the start to the end of the correction operation.
A control unit that interrupts the correction operation before the allowable time elapses when the remaining time is smaller than the operation required time.
It is characterized by that.

上述のロボットの制御装置では、計測部により、挿入または圧入動作が正常終了しない場合の修正動作を開始した時点からの経過時間が計測される。また、算出部により、予め設定された前記修正動作全体の許容時間から、前記修正動作の開始から終了までの時間を差し引いて、前記修正動作全体の残り時間が算出される。そして、比較部により、前記残り時間と、前記修正動作の開始から終了までの経過時間である動作必要時間とが比較される。制御部は、前記残り時間が前記動作必要時間よりも小さい場合に、前記許容時間が経過する前に、前記修正動作を中断する。 In the above-mentioned robot control device, the measuring unit measures the elapsed time from the start of the correction operation when the insertion or press-fitting operation does not end normally. In addition, the calculation unit calculates the remaining time of the entire correction operation by subtracting the time from the start to the end of the correction operation from the preset allowable time of the entire correction operation. Then, the comparison unit compares the remaining time with the required operation time, which is the elapsed time from the start to the end of the correction operation. When the remaining time is smaller than the required operation time, the control unit interrupts the correction operation before the allowable time elapses.

したがって、上述の制御装置によれば、修正動作を行う場合であっても、挿入または圧入動作の全体の許容サイクルタイムを短くすることができる。 Therefore, according to the above-mentioned control device, the total allowable cycle time of the insertion or press-fitting operation can be shortened even when the correction operation is performed.

一実施形態の制御装置は、
力覚センサを備え、
前記修正動作の開始および終了は、力覚センサにより検出された値に基づいて判断されることを特徴とする。
The control device of one embodiment is
Equipped with a force sensor
The start and end of the correction operation are determined based on the value detected by the force sensor.

この一実施形態の制御装置では、前記修正動作の開始および終了は、力覚センサにより検出された値に基づいて判断されるので、的確に、前記経過時間、前記残り時間、および前記動作必要時間を求めることができる。 In the control device of this one embodiment, since the start and end of the correction operation are determined based on the values detected by the force sensor, the elapsed time, the remaining time, and the operation required time can be accurately determined. Can be sought.

一実施形態の制御装置は、
前記修正動作は、挿入位置または圧入位置を探る探り動作と、挿入中または圧入中のワークの噛み付きを解消する噛み付き解消動作とを含む、
ことを特徴とする。
The control device of one embodiment is
The correction operation includes a search operation for finding the insertion position or the press-fitting position, and a bite-eliminating operation for eliminating the bite of the workpiece during insertion or press-fitting.
It is characterized by that.

この一実施形態の制御装置では、挿入位置または圧入位置を探る探り動作と、挿入中または圧入中のワークの噛み付きを解消する噛み付き解消動作を含む修正動作を行う場合であっても、挿入または圧入動作の全体の許容サイクルタイムを短くすることができる。 In the control device of this one embodiment, even when performing a correction operation including a search operation for finding the insertion position or the press-fitting position and a bite-eliminating operation for eliminating the bite of the workpiece during insertion or press-fitting, the insertion or press-fitting The permissible cycle time of the entire operation can be shortened.

上記課題を解決するため、この開示のロボットの制御方法は、
挿入または圧入動作を行うロボットの制御方法であって、
挿入または圧入動作が正常終了しない場合の修正動作を開始した時点からの経過時間を計測するステップと、
予め設定された前記修正動作全体の許容時間から、前記修正動作の開始から終了までの時間を差し引いて、前記修正動作全体の残り時間を算出するステップと、
前記残り時間と、前記修正動作の開始から終了までの経過時間である動作必要時間とを比較するステップと、
前記残り時間が前記動作必要時間よりも小さい場合に、前記許容時間が経過する前に、前記修正動作を中断するステップと、を備える、
ことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the robot control method of this disclosure is described.
A control method for robots that perform insertion or press-fitting operations.
A step to measure the elapsed time from the start of the correction operation when the insertion or press-fit operation does not end normally, and
A step of calculating the remaining time of the entire correction operation by subtracting the time from the start to the end of the correction operation from the preset allowable time of the entire correction operation.
A step of comparing the remaining time with the required operation time, which is the elapsed time from the start to the end of the correction operation.
When the remaining time is smaller than the required operation time, the step of interrupting the correction operation before the allowable time elapses is provided.
It is characterized by that.

この開示の制御方法によれば、修正動作を行う場合であっても、挿入または圧入動作の全体の許容サイクルタイムを短くすることができる。 According to the control method of this disclosure, the total allowable cycle time of the insertion or press-fitting operation can be shortened even when the correction operation is performed.

以上より明らかなように、この開示のロボットの制御装置、および制御方法によれば、修正動作を行う場合であっても、挿入または圧入動作の全体の許容サイクルタイムを短くすることができる。 As is clear from the above, according to the robot control device and the control method of the present disclosure, the total allowable cycle time of the insertion or press-fitting operation can be shortened even when the correction operation is performed.

一実施形態におけるロボットの制御装置ハードウエア構成を示す図である。It is a figure which shows the control device hardware composition of the robot in one Embodiment. 制御装置の機能ブロック図である。ハードウエア構成を示す図である。It is a functional block diagram of a control device. It is a figure which shows the hardware configuration. ワークの圧入動作を行う工程を説明する図である。It is a figure explaining the process of performing a press-fitting operation of a work. (A)〜(C)は、修正動作の中断処理について説明する図である。(A) to (C) are diagrams for explaining the interruption processing of the correction operation. (A)、(B)は、力覚センサの出力値から得られる力の波形イメージを示す図である。(A) and (B) are diagrams showing the waveform image of the force obtained from the output value of the force sensor.

以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本開示の一実施形態におけるロボットの制御装置50の概略構成を示すブロック図である。本実施形態の制御装置50は、例えば、ワークを挿入または圧入するアーム型ロボットの制御装置である。アーム型ロボットとしては、例えば、6軸の垂直多関節ロボットが用いられる。アーム型ロボットは、サーボモータ等の動力源を備えており、ロボット制御プログラムに基づいて制御装置50から出力される制御信号によりサーボモータを駆動し、各関節軸を動作させる。 FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a robot control device 50 according to an embodiment of the present disclosure. The control device 50 of the present embodiment is, for example, a control device for an arm-type robot that inserts or press-fits a work. As the arm type robot, for example, a 6-axis vertical articulated robot is used. The arm-type robot includes a power source such as a servomotor, and drives the servomotor by a control signal output from the control device 50 based on the robot control program to operate each joint axis.

アーム型ロボットの先端部には、エンドエフェクタが取り付けられており、ワークを把持する機構等を備えている。エンドエフェクタには、力覚センサが取り付けられており、挿入または圧入の際に、ワークに与えられる圧力を力覚センサにより検出し、制御装置50において検出した値を入力する。エンドエフェクタは、エンドエフェクタコントローラを介して、制御装置50と通信可能に接続されている。エンドエフェクタコントローラは、制御装置50の制御に基づいて制御信号を出力し、エンドエフェクタは、エンドエフェクタコントローラから出力される制御信号に基づいて、エンドエフェクタ内のサーボモータを駆動し、ワークの把持等の動作を行う。 An end effector is attached to the tip of the arm-type robot, and a mechanism for gripping the work is provided. A force sensor is attached to the end effector, and the pressure applied to the work is detected by the force sensor at the time of insertion or press-fitting, and the value detected by the control device 50 is input. The end effector is communicably connected to the control device 50 via the end effector controller. The end effector controller outputs a control signal based on the control of the control device 50, and the end effector drives the servomotor in the end effector based on the control signal output from the end effector controller, grips the work, and the like. To perform the operation of.

本実施形態の制御装置50は、図1に示すように、入力装置51と、表示装置52と、中央演算装置53と、記憶装置54と、通信I/F55とを備えている。入力装置51は、一例として、キーボード等から構成される。表示装置52は、一例として、ディスプレイから構成される。中央演算装置13は、一例として、CPUから構成される。記憶装置14は、不揮発性記憶装置と揮発性記憶装置とを備えており、不揮発性記憶装置は、ロボット制御プログラムおよびシーケンス制御プログラム等を記憶する。また中央演算装置13の実行時のワークメモリとして揮発性記憶装置が適宜使用される。通信I/F55は、例えば、RS232C等のシリアル回線のインタフェースであり、アーム型ロボットおよびエンドエフェクタコントローラとの通信を行う。通信I/F55他の通信回線のインタフェースでもよい。 As shown in FIG. 1, the control device 50 of the present embodiment includes an input device 51, a display device 52, a central processing unit 53, a storage device 54, and a communication I / F 55. The input device 51 is composed of a keyboard or the like as an example. The display device 52 is composed of a display as an example. The central arithmetic unit 13 is composed of a CPU as an example. The storage device 14 includes a non-volatile storage device and a volatile storage device, and the non-volatile storage device stores a robot control program, a sequence control program, and the like. Further, a volatile storage device is appropriately used as a work memory at the time of execution of the central processing unit 13. The communication I / F55 is, for example, an interface of a serial line such as RS232C, and communicates with an arm type robot and an end effector controller. Communication I / F55 An interface of another communication line may be used.

図2は、本実施形態における制御装置50の機能ブロック図である。制御装置50は、入力処理部71、表示処理部72、演算部73、記憶部74、および通信処理部75として機能する。入力処理部71は、入力装置51からの入力を処理する。表示処理部72は、表示装置52に出力する表示データを作成する。演算部73は、計測部73a、算出部73b、比較部73c、および制御部73dを含む。演算部73のこれらの機能の詳細については後述する。記憶部74は、ロボット制御プログラムおよびシーケンス制御プログラム等を記憶する。 FIG. 2 is a functional block diagram of the control device 50 according to the present embodiment. The control device 50 functions as an input processing unit 71, a display processing unit 72, a calculation unit 73, a storage unit 74, and a communication processing unit 75. The input processing unit 71 processes the input from the input device 51. The display processing unit 72 creates display data to be output to the display device 52. The calculation unit 73 includes a measurement unit 73a, a calculation unit 73b, a comparison unit 73c, and a control unit 73d. Details of these functions of the calculation unit 73 will be described later. The storage unit 74 stores a robot control program, a sequence control program, and the like.

図3は、本実施形態におけるワークの圧入動作を行う工程を説明する図である。図4は、本実施形態における修正動作の中断処理について説明する図である。図5は、本実施形態における力覚センサの出力値から得られる力の波形イメージを示す図である。本実施形態では、一例として、エンジン等の鋳造品20の穴部20aに、ノックピン等の位置決め用のピンをワーク10として圧入する場合について説明する。 FIG. 3 is a diagram illustrating a step of performing a press-fitting operation of the work according to the present embodiment. FIG. 4 is a diagram for explaining the interruption processing of the correction operation in the present embodiment. FIG. 5 is a diagram showing a waveform image of the force obtained from the output value of the force sensor in the present embodiment. In the present embodiment, as an example, a case where a positioning pin such as a knock pin is press-fitted into the hole 20a of the cast product 20 such as an engine as a work 10 will be described.

制御装置50は、ワーク10を、ロボット型アームのエンドエフェクタに把持させ、図3の(A)に示すように、開始位置まで搬送する。次に、制御装置50は、ワーク10を、Z方向に移動させ、ワーク10の底面を鋳造品20の上面に突き当てる突き当て動作を行わせる。制御装置50は、力覚センサからの出力値を入力し、図5(B)に示すように、X方向およびY方向のモーメントが最大になった時に、突き当て動作が完了したと判断する。図4(A),(B)において、FxはX方向の力、FyはY方向の力、およびFzはZ方向の力を表している。 The control device 50 causes the work 10 to be gripped by the end effector of the robot type arm and is conveyed to the start position as shown in FIG. 3A. Next, the control device 50 moves the work 10 in the Z direction to perform an abutting operation in which the bottom surface of the work 10 is abutted against the upper surface of the cast product 20. The control device 50 inputs the output value from the force sensor, and as shown in FIG. 5B, determines that the abutting operation is completed when the moments in the X and Y directions are maximized. In FIGS. 4A and 4B, Fx represents a force in the X direction, Fy represents a force in the Y direction, and Fz represents a force in the Z direction.

突き当て動作が完了すると、制御装置50は、図3(C)に示すように、ワーク10を鋳造品20の穴部20aに押し込む押し込み動作を開始するが、この際、ワーク10のX,Y方向の位置が、穴部20aに対応する圧入位置に来ていないと判断した場合には、図3(E)に示す探り動作を開始する。探り動作は、ワーク10のX,Y方向の位置を、穴部20aに対応する圧入位置に来るように、ワーク10をX,Y方向に移動させる動作であり、修正動作の1つである。 When the abutting operation is completed, the control device 50 starts a pushing operation of pushing the work 10 into the hole 20a of the casting 20 as shown in FIG. 3C. At this time, X and Y of the work 10 are started. When it is determined that the position in the direction does not come to the press-fitting position corresponding to the hole 20a, the exploration operation shown in FIG. 3 (E) is started. The search operation is an operation of moving the work 10 in the X and Y directions so that the positions of the work 10 in the X and Y directions come to the press-fitting positions corresponding to the holes 20a, and is one of the correction operations.

制御装置50は、図5(A)に示すように、力覚センサに基づいて検出した押し込み力が、予め設定した探り完了判定値に達した時に、探り動作が完了したと判断する。探り動作が完了すると、制御装置50は、図3(C)に示す押し込み動作を開始する。押し込み動作が完了すると、図3(D)に示すように、圧入動作が成功する。 As shown in FIG. 5A, the control device 50 determines that the search operation is completed when the pushing force detected based on the force sensor reaches a preset search completion determination value. When the exploration operation is completed, the control device 50 starts the pushing operation shown in FIG. 3C. When the pushing operation is completed, the press-fitting operation succeeds as shown in FIG. 3 (D).

しかしながら、実際には、ワーク10のサイズと穴部20aのサイズはほぼ同じ大きさであり、余裕がないため、ワーク10の傾き等により、ワーク10が穴部20aに真っ直ぐに押し込まれず、いわゆる噛み付きという現象が発生する。制御装置50は、図5(A)に示すように、力覚センサに基づいて検出した押し込み力が、予め設定した噛み付き判定値に達した時に、噛み付きが発生したと判断する。この噛み付きが発生すると、図3(G)に示すように、圧入動作は失敗となる。 However, in reality, the size of the work 10 and the size of the hole 20a are almost the same size, and there is no margin. Therefore, the work 10 is not pushed straight into the hole 20a due to the inclination of the work 10 or the like, so-called biting. Phenomenon occurs. As shown in FIG. 5A, the control device 50 determines that biting has occurred when the pushing force detected based on the force sensor reaches a preset biting determination value. When this biting occurs, the press-fitting operation fails, as shown in FIG. 3 (G).

そこで、制御装置50は、図3(F)に示すように、ワーク10を、X,Y,Z方向に揺らす等して、噛み付きを解消する動作を行う。噛み付きを解消する動作も、修正動作の1つである。制御装置50は、図5(A)に示すように、力覚センサに基づいて検出した押し込み力が、予め設定した噛み付き解消判定値に達した時に、噛み付きが解消したと判断する。制御装置50は、噛み付きが解消したと判断した場合には、図3(F)に示すように、再び押し込み動作を行う。このようにして、図3(C)に示す押し込み動作と、図3(F)に示す噛み付き解消動作は、繰り返し行われる場合がある。 Therefore, as shown in FIG. 3 (F), the control device 50 performs an operation of shaking the work 10 in the X, Y, and Z directions to eliminate the bite. The action of eliminating the bite is also one of the correction actions. As shown in FIG. 5A, the control device 50 determines that the bite has been eliminated when the pushing force detected based on the force sensor reaches a preset bite elimination determination value. When the control device 50 determines that the biting has been eliminated, the control device 50 performs the pushing operation again as shown in FIG. 3 (F). In this way, the pushing operation shown in FIG. 3C and the biting eliminating operation shown in FIG. 3F may be repeated.

制御装置50は、噛み付きが解消され、力覚センサに基づいて検出した押し込み力が、予め設定した噛み付き完了判定値に達した時に、全ての圧入動作が完了したと判断する。 The control device 50 determines that all the press-fitting operations have been completed when the biting is eliminated and the pushing force detected based on the force sensor reaches a preset biting completion determination value.

しかしながら、上述した探り動作と、噛み付きが解消動作は、どのくらいの時間を要するか不定であり、仮にこれらの動作に長い時間を要してしまうと、圧入動作の開始から完了までのサイクル期間が長くなってしまう。 However, it is uncertain how long it will take for the above-mentioned exploration operation and the bite elimination operation, and if these operations take a long time, the cycle period from the start to the completion of the press-fitting operation will be long. turn into.

そこで、本実施形態では、以下のような修正動作の中断処理を行う。本実施形態では、修正動作全体の許容時間を設定し、この許容時間から、少なくとも1つの修正動作の開始から終了までの時間を差し引いた残り時間が、未終了の修正動作に必要な時間よりも小さくなった場合に、修正動作を中断する。 Therefore, in the present embodiment, the following interruption processing of the correction operation is performed. In the present embodiment, the permissible time of the entire correction operation is set, and the remaining time obtained by subtracting the time from the start to the end of at least one correction operation from this permissible time is larger than the time required for the unfinished correction operation. When it becomes smaller, the correction operation is interrupted.

図4(A),(B),(C)に本実施形態における修正動作の中断処理の例を示す。いずれの場合も、圧入動作の全体が完了する時間である許容サイクルタイムは、一例として、30秒に設定されている。また、突き当て動作の標準作業時間は、一例として5秒、押し込み動作の標準作業時間は、一例として5秒に設定されている。また、探り動作と噛み付き解消動作を含む修正動作全体の許容時間は、一例として15秒に設定されている。 FIGS. 4A, 4B, and 4C show an example of interruption processing of the correction operation in the present embodiment. In each case, the permissible cycle time, which is the time required for the entire press-fitting operation to be completed, is set to 30 seconds as an example. Further, the standard working time of the abutting operation is set to 5 seconds as an example, and the standard working time of the pushing operation is set to 5 seconds as an example. Further, the permissible time of the entire correction operation including the search operation and the bite elimination operation is set to 15 seconds as an example.

図4(A)に示す例では、突き当て動作が、標準時間通りに5秒で完了し、次に探り動作が開始された場合である。制御装置50の計測部73aは、探り動作を開始した時点からの経過時間を計測する。 In the example shown in FIG. 4A, the abutting operation is completed in 5 seconds according to the standard time, and then the exploration operation is started. The measurement unit 73a of the control device 50 measures the elapsed time from the time when the search operation is started.

仮に、図4(A)に示すように、探り動作が15秒で完了したとすると、制御装置50の算出部73bは、予め設定された修正動作全体の許容時間である15秒から、探り動作の開始から終了までの経過時間である動作必要時間を差し引いて、修正動作全体の残り時間を算出する。この場合には、残り時間は0秒となる。 Assuming that the search operation is completed in 15 seconds as shown in FIG. 4A, the calculation unit 73b of the control device 50 starts the search operation from 15 seconds, which is the allowable time of the entire correction operation set in advance. The remaining time of the entire correction operation is calculated by subtracting the operation required time, which is the elapsed time from the start to the end of. In this case, the remaining time is 0 seconds.

そして、制御装置50の比較部73cは、前記残り時間と、突き当て動作の動作必要時間とを比較する。制御装置50の制御部73dは、残り時間が動作必要時間よりも小さいので、図4(A)に示すタイミングT1においてエラーを検出し、探り動作を中断する。その結果、許容サイクルタイムが長くなることを防止することができる。 Then, the comparison unit 73c of the control device 50 compares the remaining time with the operation required time of the abutting operation. Since the remaining time of the control unit 73d of the control device 50 is smaller than the operation required time, the control unit 73d detects an error at the timing T1 shown in FIG. 4A and interrupts the search operation. As a result, it is possible to prevent the allowable cycle time from becoming long.

図4(B)に示す例では、突き当て動作が、標準時間通りに5秒で完了し、次の探り動作も5秒で完了した場合である。この場合には、制御装置50の算出部73bは、予め設定された修正動作全体の許容時間である15秒から、探り動作の開始から終了までの経過時間である動作必要時間の5秒を差し引いて、修正動作全体の残り時間を算出する。この場合には、残り時間は10秒となる。 In the example shown in FIG. 4B, the abutting operation is completed in 5 seconds according to the standard time, and the next exploration operation is also completed in 5 seconds. In this case, the calculation unit 73b of the control device 50 subtracts 5 seconds of the required operation time, which is the elapsed time from the start to the end of the search operation, from the preset allowable time of the entire correction operation of 15 seconds. Then, the remaining time of the entire correction operation is calculated. In this case, the remaining time is 10 seconds.

そして、制御装置50の比較部73cは、前記残り時間の10秒と、探り動作の動作必要時間である5秒とを比較する。その結果、制御装置50の制御部73dは、残り時間が動作必要時間よりも大きいと判断し、圧入動作継続する。 Then, the comparison unit 73c of the control device 50 compares the remaining time of 10 seconds with the operation required time of the search operation of 5 seconds. As a result, the control unit 73d of the control device 50 determines that the remaining time is larger than the operation required time, and continues the press-fitting operation.

その後、押し込み動作が5秒で完了し、修正動作である噛み付き解消動作が10秒を要したとする。この場合には、制御装置50の算出部73bは、予め設定された修正動作全体の許容時間である15秒から、探り動作と噛み付き解消動作の動作必要時間である155秒を差し引いて、修正動作全体の残り時間を算出する。この場合には、残り時間は0秒となる。 After that, it is assumed that the pushing operation is completed in 5 seconds and the biting elimination operation, which is a correction operation, takes 10 seconds. In this case, the calculation unit 73b of the control device 50 subtracts the operation required time of the search operation and the bite elimination operation of 155 seconds from the preset allowable time of the entire correction operation of 15 seconds to perform the correction operation. Calculate the total remaining time. In this case, the remaining time is 0 seconds.

そして、制御装置50の比較部73cは、前記残り時間と、探り動作と噛み付き解消動作の動作必要時間とを比較する。制御装置50の制御部73dは、残り時間が動作必要時間よりも小さいので、図4(B)に示すタイミングT2においてエラーを検出し、探り動作を中断する。その結果、許容サイクルタイムが長くなることを防止することができる。 Then, the comparison unit 73c of the control device 50 compares the remaining time with the operation required time of the search operation and the bite elimination operation. Since the remaining time of the control unit 73d of the control device 50 is smaller than the operation required time, the control unit 73d detects an error at the timing T2 shown in FIG. 4B and interrupts the search operation. As a result, it is possible to prevent the allowable cycle time from becoming long.

実際には、図4(C)に示すように、微小な噛み付きが頻発するため、短周期で上述した処理が行われる。図4(C)の場合には、許容サイクルタイム前のタイミングT3においてエラーを検出し、探り動作を中断する。その結果、許容サイクルタイムが長くなることを防止することができる。 Actually, as shown in FIG. 4C, since minute biting occurs frequently, the above-mentioned processing is performed in a short cycle. In the case of FIG. 4C, an error is detected at the timing T3 before the permissible cycle time, and the search operation is interrupted. As a result, it is possible to prevent the allowable cycle time from becoming long.

以上のように、本実施形態によれば、一定のタイムアウト時間ではなく、許容サイクルタイムの未達が見込まれた時点で、エラーと判定し、修正動作を中断するので、サイクルタイムを短縮することができる。 As described above, according to the present embodiment, the cycle time is shortened because it is determined as an error and the correction operation is interrupted when the allowable cycle time is expected to be reached instead of the fixed timeout time. Can be done.

上述した例では、ワークとしてのレックピンを、鋳造品に圧入する場合について説明したが、ワークを他の部品に挿入する場合にも本開示は適用できる。また、ギヤ同士の歯が噛み合うようにギヤを押し込む場合にも本開示は適用できる。 In the above-mentioned example, the case where the REC pin as the work is press-fitted into the cast product has been described, but the present disclosure can also be applied to the case where the work is inserted into another part. The present disclosure can also be applied to the case where the gears are pushed so that the teeth of the gears mesh with each other.

以上の実施形態は例示であり、この発明の範囲から離れることなく様々な変形が可能である。上述した複数の実施の形態は、それぞれ単独で成立し得るものであるが、実施の形態同士の組みあわせも可能である。また、異なる実施の形態の中の種々の特徴も、それぞれ単独で成立し得るものであるが、異なる実施の形態の中の特徴同士の組みあわせも可能である。 The above embodiment is an example, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. The plurality of embodiments described above can be established independently, but combinations of the embodiments are also possible. Further, although various features in different embodiments can be established independently, it is also possible to combine features in different embodiments.

50 制御装置
73a 計測部
73b 算出部
73c 比較部
73d 制御部
50 Control device 73a Measurement unit 73b Calculation unit 73c Comparison unit 73d Control unit

Claims (4)

挿入または圧入動作を行うロボットの制御装置であって、
挿入または圧入動作が正常終了しない場合の修正動作を開始した時点からの経過時間を計測する計測部と、
探り動作と噛み付き解消動作とを含む修正動作全体についての予め設定された許容時間から、前記修正動作の開始から終了までの時間を差し引いて、前記修正動作全体の残り時間を算出する算出部と、
前記残り時間と、前記修正動作の開始から終了までの経過時間である動作必要時間とを比較する比較部と、
前記残り時間が前記動作必要時間よりも小さい場合に、前記許容時間が経過する前に、前記修正動作を中断する制御部と、を備える、
ロボットの制御装置。
A control device for a robot that performs insertion or press-fitting operations.
A measuring unit that measures the elapsed time from the start of the correction operation when the insertion or press-fitting operation does not end normally, and
From a preset permissible time for the entire corrective action including the resolving biting and probing operation, by subtracting the time from the start to the end of the correction operation, and a calculation unit for calculating a remaining time of the entire corrective action ,
A comparison unit that compares the remaining time with the required operation time, which is the elapsed time from the start to the end of the correction operation.
A control unit that interrupts the correction operation before the allowable time elapses when the remaining time is smaller than the operation required time.
Robot control device.
力覚センサを備え、
前記修正動作の開始および終了は、力覚センサにより検出された値に基づいて判断される、
請求項1に記載のロボットの制御装置。
Equipped with a force sensor
The start and end of the correction operation are determined based on the values detected by the force sensor.
The robot control device according to claim 1.
前記修正動作は、挿入位置または圧入位置を探る探り動作と、挿入中または圧入中のワークの噛み付きを解消する噛み付き解消動作とを含む、
請求項1または請求項2に記載のロボットの制御装置。
The correction operation includes a search operation for finding the insertion position or the press-fitting position, and a bite-eliminating operation for eliminating the bite of the workpiece during insertion or press-fitting.
The robot control device according to claim 1 or 2.
挿入または圧入動作を行うロボットの制御方法であって、
挿入または圧入動作が正常終了しない場合の修正動作を開始した時点からの経過時間を計測するステップと、
探り動作と噛み付き解消動作とを含む修正動作全体についての予め設定された許容時間から、前記修正動作の開始から終了までの時間を差し引いて、前記修正動作全体の残り時間を算出するステップと、
前記残り時間と、前記修正動作の開始から終了までの経過時間である動作必要時間とを比較するステップと、
前記残り時間が前記動作必要時間よりも小さい場合に、前記許容時間が経過する前に、前記修正動作を中断するステップと、を備える、
ロボットの制御方法。
A control method for robots that perform insertion or press-fitting operations.
A step to measure the elapsed time from the start of the correction operation when the insertion or press-fit operation does not end normally, and
A step from a preset permissible time for the entire corrective action including the resolving biting and probing operation, by subtracting the time from the start to the end of the correction operation, and calculates the remaining time of the entire corrective action,
A step of comparing the remaining time with the required operation time, which is the elapsed time from the start to the end of the correction operation.
A step of interrupting the correction operation before the allowable time elapses when the remaining time is smaller than the operation required time is provided.
Robot control method.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7069747B2 (en) 2018-01-26 2022-05-18 セイコーエプソン株式会社 Robot control device and robot system
JP2023132975A (en) * 2022-03-11 2023-09-22 オムロン株式会社 Robot system and control method of the same

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0647687A (en) * 1991-08-20 1994-02-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd Position control device in force control robot
JPH11123683A (en) * 1997-10-22 1999-05-11 Fanuc Ltd Power control robot having drawing and disassembling function
JP3961408B2 (en) * 2002-11-21 2007-08-22 ファナック株式会社 Assembly method and apparatus
JP2005272004A (en) * 2004-02-27 2005-10-06 Sanko Kikai Kk Instrument for sensing bite in l sealing metal-type automatic packaging machine
US9224137B1 (en) * 2005-03-01 2015-12-29 Redbox Automated Retail, Llc System for an automated dispensing and retrieval kiosk for recorded media
JP4202365B2 (en) * 2006-03-07 2008-12-24 ファナック株式会社 Force control device
JP4793694B2 (en) * 2007-04-18 2011-10-12 株式会社安川電機 Robot control method, robot control apparatus, and robot control system
JP4837113B2 (en) * 2010-03-18 2011-12-14 ファナック株式会社 Fitting device using robot
JP5787579B2 (en) * 2011-04-06 2015-09-30 キヤノン株式会社 Gripping device
JP5962020B2 (en) * 2012-01-17 2016-08-03 セイコーエプソン株式会社 Robot control apparatus, robot system, robot, and robot control method
CN104602873B (en) * 2012-09-04 2016-07-06 株式会社安川电机 The control parameter regulation means of robot, robot system and robot controller
EP2749974A2 (en) * 2012-12-28 2014-07-02 Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki Robot teaching system, robot teaching assistant device, and robot teaching method
JP2015157340A (en) 2014-02-25 2015-09-03 セイコーエプソン株式会社 Robot, control device, robot system, and control method
JP6219890B2 (en) * 2015-07-17 2017-10-25 ファナック株式会社 Automatic assembly system by robot
WO2017138261A1 (en) * 2016-02-12 2017-08-17 三菱電機株式会社 Insertion guide and insertion-guiding device
EP3448634A1 (en) * 2016-04-24 2019-03-06 Franka Emika GmbH Method for joining an object into an object receiving area using a robot manipulator
CN106335057B (en) * 2016-09-27 2018-12-28 东南大学 A kind of submissive jack control method of the people's total space that puts together machines based on real-time force control
US10556346B2 (en) * 2017-05-30 2020-02-11 International Business Machines Corporation Inspecting clearance size between mechanical parts
JP6996177B2 (en) * 2017-09-11 2022-01-17 セイコーエプソン株式会社 Robot, offset correction device for force sensor, and robot control method

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